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dicembre 2000 
Volume
20 Numero
4
L’IPERGLICEMIA AUMENTA ACUTAMENTE L’ATTIVITÀ DELLE ERKS
(EXTRACELLULAR SIGNAL-REGULATED KINASES) IN VIVO, NELL’UOMO
A. GALLO, G. CEOLOTTO, A. SEMPLICINI, A. AVOGARO
RIASSUNTO
I picchi iperglicemici potrebbero avere un effetto negativo sulla prognosi
a lungo termine dei pazienti affetti da diabete mellito. Le extracellular
signal-regulated kinase (ERKs) sono mediatori cellulari di proliferazione
cellulare e possono essere attivati in risposta a elevati valori di glicemia.
D’altra parte le modificazioni della loro attività in risposta all’iperglicemia
sono state poco indagate in vivo nell’uomo. Abbiamo quindi pensato di valutare
nei monociti circolanti umani: 1. il ruolo dell’iperglicemia sull’attività
e fosforilazione delle ERKs; 2. come l’iperglicemia alteri l’attività della
MEK (Mitogen Activated protein Kinase Kinase) e l’espressione della MKP-1
(Mitogen Activated Protein Phosphatase 1). Lo studio è stato effettuato
su 5 soggetti normali. L’attività delle ERKs in condizioni basali era pari
a 60±5 pmol·min-1·mg prot-1; quando veniva indotta un’iperglicemia esogena
sia l’attività (81±11 pmol·min-1·mg prot-1, p<0,05) che la fosforilazione
delle ERKs nei monociti erano significativamente aumentate (p<0,01). L’attività
della MEK era significativamente aumentata in corso di iperglicemia (1251±136
vs 2000±42 cpm, p=0,0017), mentre non si rilevava alcuna modifica nell’espressione
della MKP-1. Abbiamo quindi concluso che l’iperglicemia stimola acutamente
l’attività e la fosforilazione delle ERKs nei monociti umani attraverso
la via delle MEK. Questi dati potrebbero essere importanti per comprendere
l’effetto negativo dell’iperglicemia acuta sulla fisiopatologia dei monociti.
Parole chiave. Extracellular regulated kinase, monociti, iperglicemia,
mitogen activated protein kinase phosphatase -1.
SUMMARY
Hyperglycemia acutely increases monocyte extracellular signal-regulated
kinase activity in vivo, in humans. Glycemic spikes may negatively affect
the long-term prognosis of patients with diabetes. Extracellular signal-regulated
kinases (ERKs) are intracellular mediators of cell proliferation, and they
can be activated in response to high glucose levels. However, the modifications
of their activity in response to hyperglycemia have been poorly investigated,
in vivo, in humans. Thus, we sougth to determine in circulating monocytes:
1. The role of hyperglycemia on ERKs activity and phosphorylation; 2. Whether
hyperglycemia affects mitogen-activated protein kinase kinase (MEK) activity
and mitogen-activated protein phosphatase-1 (MKP-1) expression. These goals
were performed in 5 normal subjects. Baseline monocyte ERKs activity was
60±5 pmoles.min-1.mg protein-1; when exogenous hyperglycemia was induced
both monocyte ERKs activity (81±11 pmoles-1.min protein-1, p<0.05) and phosphorylation
significantly increased (p<0.01). MEK activity was significantly increased
by hyperglycemia (1251±136 vs 2000±42 cpm, p=0.0017) while no changes were
observed in MKP-1 expression. We conclude that hyperglycemia acutely stimulates
ERKs activity and phosphorylation in human monocyte by MEK pathway, in vivo.
These findings may be relevant in understanding the negative role of acute
hyperglycemia on monocytes pathophysiology.
Key words.Extracellular regulated kinase, monocytes, hyperglycemia,
mitogen activated protein kinase phosphatase-1.